流体力学第七章习题答案.doc

第七章习题答案 选择题（单选题） 7.1比较在正常工作条件下，作用水头，直径相等时，小孔口的流量和圆柱形外管嘴的流量：（b） （a）；（b）；（c）=；（d）不定。 7.2圆柱形外管嘴的正常工作条件是：（b） （a）=（3~4），9m；（b）=（3~4），9m；（c）（3~4），9m；（d）（3~4），9m。 7.3图示两根完全相同的长管道，只是安装高度不同，两管的流量关系是：（c） （a）；（b）；（c）=；（d）不定。 7.4并联管道1、2，两管的直径相同，沿程阻力系数相同，长度=3，通过的流量为：（c） （a）=；（b）=1.5；（c）=1.73；（d）=3。 7.5并联管道1、2、3、A、B之间的水头损失是：（d） （a）=++；（b）=+；（c）=+；（d）===。 7.6长管并联管道各并联管段的：（c） （a）水头损失相等；（b）水里坡度相等；（c）总能量损失相等；（d）通过的流量相等。 7.7并联管道阀门为全开时各段流量为、、，现关小阀门，其他条件不变，流量的变化为：（c） （a）、、都减小；（b）减小，不变，减小；（c）减小，增加，减小；（d）不变，增加，减小。 有一薄壁圆形孔口，直径为10mm，水头为2m。现测得射流收缩断面的直径为8mm，在32.8s时间内，经孔口流出的水量为0.01，试求孔口的收缩系数，流量系数，流速系数及孔口局部损失系数。 解： ∵ ∴ ∵ ∴ 答：孔口的收缩系数，流量系数，流速系数，孔口局部损失系数。 薄壁孔口出流，直径=2cm，水箱水位恒定=2m，试求：（1）孔口流量；（2）此孔口外接圆柱形管嘴的流量；（3）管嘴收缩断面的真空高度。 解： （l/s） （l/s） 以收缩断面c-c到出口断面n-n列伯努利方程： （m） 答：（1）孔口流量L/s；（2）此孔口外接圆柱形管嘴的流量L/s；（3）管嘴收缩断面的真空高度为m。 7.10水箱用隔板分为、两室，隔板上开一孔口，其直径=4cm，在室底部装有圆柱形外管嘴，其直径=3cm。已知=3m，=0.5m，试求：（1），；（2）流出水箱的流量。 解： 要保持不变，则补充水量应与流出水量保持相等，即孔口出流量、管嘴出口流量均为。 ∴ 可解得：（m） （m） （l/s） 答：（1）m，m；（2）流出水箱的流量L/s。 7.11有一平底空船，其船底面积为8，船舷高为0.5m，船自重为9.8kN，现船底破一直径10cm的圆孔，水自圆孔漏入船中，试问经过多少时间后船将沉没。 解： 设船底到水面的水深为，船中水深为，下沉过程是平稳的，则有： 从孔口流入的流量为，为常数。 ∴ 当船沉没时： ∴ （s） 答：经过s后船将沉没。 7.12游泳池长25m，宽10m，水深1.5m，池底设有直径10cm的放水孔直通排水地沟，试求放净池水所需的时间。 解： 设池内水深为时，为水流量为 ∴ ∴ （h） 设水池中的水量为，则水量减少量为 ∴ 答：放净池水所需的时间为h。 7.13油槽车的油槽长度为，直径为，油槽底部设有卸油孔，孔口面积为，流量系数为，试求该车充满油后所需卸空时间。 解： 设当油箱中漏深为时，瞬时泄油量为。 ∴ 其中 ， ；∴ 当时 ∴， 当 当时 ∴ 其中 积分可得： 答：该车充满油后所需卸空时间为。 7.14虹吸管将池中的水输入池，已知长度=3m，=5m，直径=75mm，两池水面高差=2m，最大超高=1.8m，沿程摩阻系数=0.02，局部损失系数：进口=0.5，转弯=0.2，出口=1，试求流量及管道最大超高断面的真空度。 解： 以下游水面为基准面，从上池水面到下池水面列伯努利方程： ∴（m/s） （L/s） 从C过流断面到下池水面列伯努利方程： 取 ∵ ∴ m 答：流量L/s，管道最大超高断面的真空度为m。 7.15风动工具的送风系统由空气压缩机、贮气筒、管道等组成，已知管道总长=100mm，直径=75mm，沿程摩阻系数=0.045，各项局部水头损失系数之和=4.4，压缩空气密度=7.86， 风动工具要求风压650kPa，风量0.088，试求贮气筒的工作压强。 解： 从贮气筒到风动工具入口列伯努利方程，忽略高差，则有： ∴ （kPa） 答：贮气筒的工作压强为kPa。 7.16水从密闭容器，沿直径=25mm，长=10m的管道流入容器，已知容器水面的相对压强=2at，水面高=1m，=5m，沿程摩阻系数=0.025，局部损失系数：阀门=4.0，弯头=0.3，试求流量。 解： 以地面为基准面，从池面到池面列伯努利方程： 取；；；，则有 （m/s） （l/s） 答：流量l/s。 7.17水车由一直径=150mm，长=80m的管道供水，该管道中有两个闸阀和4个90°弯头（=0.03，闸阀全开=0.12，弯头=0.48）。已知水车的有效